人教版选修3专题2课题1植物细胞工程的实际应用（共26张PPT）.ppt

2.1.2植物细胞工程的实际应用 刘 立 荣 巩固复习： 1、植物组织培养技术的基本原理 和过程？ 2、植物体细胞杂交技术原理和过程？ 问题1: 为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 问题2： 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 异想天开 一、植物繁殖的新途径 １、微型繁殖技术 讨论？ 1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？ 2、作物脱毒 作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。 作物脱毒材料: 作物脱毒方法: 结果: 3、人工种子的培育 探究： 人工种子具有哪些优点？ 二、作物新品种的培育 1、传统育种方法— 原理: （一）单倍体育种 1、单倍体的概念: 单倍体育种的实验流程 （二）突变体的利用 1、突变体产生:植物组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变（基因突变或染色体突变） 三.细胞产物的工厂化生产 * * 植物组织培养: 再分化 脱分化 愈伤组织 外植体 试管苗 植株 原生质体的制备 原生质体的融合 杂种细胞的筛选 植物组织培养 植物繁殖的 新途径 作物新品种 的培育 微型繁殖 作物脱毒 人工种子 植物细胞工程的实际应用 单倍体育种 突变体的利用 细胞产物的 工厂化生产 概念：应用植物组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术） 优点： ① 繁殖速度快，繁殖率高，可大批量生产； ②“高保真”保持优良品种的遗传特性（因为是无性繁殖，没有基因重组）； ③ 不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。 ④取材少，培养周期短，便于自动化管理。 植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。 分生区（如茎尖）的细胞 进行组织培养 脱毒苗 脱毒草莓与未脱毒草莓 为什么要造人工种子？（天然种子的缺陷有哪些？） 探究： ①不少植物需要生长数年才能结出种子  ②优良杂种的后代因发生性状分离而丧失其优良特性 ③种子的生产受季节、气候和地域的限制 ④制种需要占用大量土地 概念： 通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等具有发育能力的结构为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。在适宜的条件下可以发芽成苗。 产生途径： （1）由已脱分化的外植体直接产生； （2）由愈伤组织产生； 结构： 人工种皮+胚状体 （不定芽、顶芽、腋芽） 养分、无机盐、有机碳源、 农药、抗生素、有益菌、生长调节剂 （1）解决有些作物品种繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题 （2）人工种子可以工业化生产，提高农业的自动化程度 （3）人工种子的胚乳中除了含有胚状体发育所需的营养物质外，还可以添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等。 （4）不受季节的限制。 （5）不会造成遗传性状的改变。 （6）可以很方便的储藏和运输。 （7）节约粮食 基因重组 杂交育种 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由配子直接发育成的个体 2、单倍体育种的原理: 染色体（数目）变异 3、单倍体育种的方法：花药离体培养法 花药离体 组织培养 花药 单倍体 秋水仙素 处理 纯合体（新品种） 花药 花粉细胞培养 愈伤组织 分化出小植物 单倍体 植株 正常植株 接种 脱分化 再分化 移栽 染色体加倍 离体 秋水仙素 4、单倍体育种的优点： 大大缩短了育种年限,后代稳定遗传.单倍体育种只需两